Tìm hiểu công nghệ và thiết bị trong công đoạn đường hóa, houblon hóa tại nhà máy bia huế

Bia là một trong các loại đồ uống lâu đời nhất mà loài người đã tạo ra, có niên đại ít nhất là từ thiên niên kỷ 5 Trước Công Nguyên và đã được ghi chép lại trong các thư tịch cổ của Ai Cập cổ đại và Lưỡng Hà (Mesopotamia) http:vi.wikipedia.org. Bia được sản xuất từ các loại nguyên liệu chính là nước, malt, gạo, hoa houblon. Trải qua quá trình lên men, do hoạt động chuyển hóa của nấm men, sẽ cho ra một loại đồ uống giàu dinh dưỡng, có hương thơm đặc trưng, độ cồn thấp, vị đắng dịu và lớp bọt trắng mịn với hàm lượng CO2 phù hợp được hình thành. Bia còn chứa một hệ enzyme khá phong phú, đặc biệt là nhóm enzyme kích thích tiêu hoá amylase và được mọi người dân trên thế giới rất ưa chuộng. Nó đã trở thành thứ đồ uống hấp dẫn không thể thiếu được trong cuộc sống của chúng ta. Chính vì vậy công nghệ sản xuất bia có vị trí và vai trò hết sức quan trọng trong đời sống con người. Nhà máy bia Huda Huế là một trong những nhà máy đi đầu trong công nghiệp sản xuất bia của nước ta. Lượng bia sản xuất ngày càng tăng cùng với thiết bị và công nghệ sản xuất ngày càng hiện đại nhằm đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của người tiêu dùng. Với vai trò to lớn của ngành sản xuất bia đem lại, là một sinh viên với kiến thức đã học được từ nhà trường, nên tôi muốn được tìm hiểu đề tài “Tìm hiểu công nghệ và thiết bị trong công đoạn đường hóa, houblon hóa tại nhà máy Bia Huế”. Với đề tài này, tôi có thể nâng cao hiểu biết của bản thân cũng như vận dụng các kiến thức ở nhà trường vào thực tế trước khi đi vào làm việc thực tế.

ĐẶT VẤN ĐỀ

Bia là một trong các loại đồ uống lâu đời nhất mà loài người đã tạo

ra, có niên đại ít nhất là từ thiên niên kỷ 5 Trước Công Nguyên và đã được ghi chép lại trong các thư tịch cổ của Ai Cập cổ đại và Lưỡng Hà

(Mesopotamia) http://vi.wikipedia.org/ Bia được sản xuất từ các loại nguyên liệu chính là nước, malt, gạo, hoa houblon Trải qua quá trình lên men, do hoạt động chuyển hóa của nấm men, sẽ cho ra một loại đồ uống giàu dinh dưỡng, có hương thơm đặc trưng, độ cồn thấp, vị đắng dịu và lớp bọt trắng mịn với hàm lượng CO2 phù hợp được hình thành Bia còn chứa một hệ enzyme khá phong phú, đặc biệt là nhóm enzyme kích thích tiêu hoá amylase và được mọi người dân trên thế giới rất ưa chuộng

Nó đã trở thành thứ đồ uống hấp dẫn không thể thiếu được trong cuộc sống của chúng ta Chính vì vậy công nghệ sản xuất bia có vị trí và vai trò hết sức quan trọng trong đời sống con người

Nhà máy bia Huda Huế là một trong những nhà máy đi đầu trong công nghiệp sản xuất bia của nước ta Lượng bia sản xuất ngày càng tăng cùng với thiết bị và công nghệ sản xuất ngày càng hiện đại nhằm đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của người tiêu dùng

Với vai trò to lớn của ngành sản xuất bia đem lại, là một sinh viên với kiến thức đã học được từ nhà trường, nên tôi muốn được tìm hiểu đề tài

“Tìm hiểu công nghệ và thiết bị trong công đoạn đường hóa, houblon hóa tại nhà máy Bia Huế” Với đề tài này, tôi có thể nâng cao hiểu biết

của bản thân cũng như vận dụng các kiến thức ở nhà trường vào thực tế trước khi đi vào làm việc thực tế

1 GIỚI THIỆU VỀ CÔNG TY BIA HUẾ

1.1 LỊCH SỬ HÌNH THÀNH VÀ PHÁT TRIỂN CỦA NHÀ MÁY

Nhà máy bia Huế được thành lập ngày 20/10/1990 với quyết định số 905/QĐ/UB của ủy ban nhân dân tỉnh Thừa Thiên Huế Nhà máy ra đời theo hình thức liên doanh có vốn góp từ các đơn vị kinh tế quốc doanh trong tỉnh và vốn vay ngân hàng với số vốn đầu tư ban đầu là 2,4 triệu USD

và công suất 3 triệu lit/năm

Nhà máy được xây dựng trên khu đất có diện tích 67000 m2, nằm ở mặt tiền đường Nguyễn Sinh Cung, huyện Phú Vang, tỉnh Thừa Thiên Huế Phía Tây giáp sông Hương, cách cảng Thuận An khoảng 7 Km, cạnh quốc

lộ 1A do đó rất thuận tiện trong việc giao thông và vận chuyển hàng hoá.Sau 10 tháng xây dựng, từ tháng 2/1990 đến 11/1990 Sản phẩm của nhà máy bia Huda ra đời vào cuối tháng 11/1990

Bia Huda được sản suất theo quy trình công nghệ tiên tiến nhất của Hãng DANBREWCONSULT-Đan Mạch cung cấp thiết bị và kỹ thuật công nghệ Sự ra đời của việc liên doanh giữa nhà máy bia Huế với hãng TUBORG INTERNATIONAL A/S (TIAS) và quỹ công nghiệp hoá dành cho các nước phát triển (IUF Đan Mạch) gọi là công ty bia Huế, từ đó giúp công ty giới thiệu loại bia có chất lượng và tiêu chuẩn quốc tế

Chất lượng cao và giá cả hợp lý với người tiêu dùng là chiến lược lâu dài của công ty Bia Huế, nhất là đối với sản phẩm bia Huda đã đưa nhà máy phát triển vượt bậc Công suất của nhà máy không ngừng tăng, với tốc

độ tăng trưởng như sau:

2

Sản phẩm của công ty bia Huế được khách hàng chấp nhận và ưa chuộng trong và cả ngoài nước Bia Huda chiếm vị trí hàng đầu tại các tỉnh miền Trung như Huế, Quảng Trị, Quảng Bình, Hà Tĩnh, Nghệ An và có mặt trên cả nước Ngoài ra sản phẩm của công ty là loại bia đầu tiên xuất khẩu sang Mỹ Từ đó đến nay, công ty liên tục xuất khẩu bia sang Mỹ, Canada, Tây Ban Nha, Pháp, Anh, Lào với nhãn hiệu sản phẩm HUE BEER tạo nên tiếng vang lớn trên thị trường thế giới, mở ra triển vọng mới, thúc đẩy sự phát triển mạnh hơn.

Là một trong mười đơn vị liên doanh làm ăn có hiệu quả nhất tại Việt Nam, với 100% nhân viên là người Việt, Công ty Bia Huế đã chứng tỏ được năng lực làm việc, khả năng điều hành và niềm tin của đối tác Với sự phát triển không ngừng, Công ty Bia Huế dự kiến sẽ đưa nhà máy bia tại Khu công nghiệp Phú Bài có công suất 100 triệu lít /năm vào hoạt động vào cuối năm 2007

Đến đầu năm 2008 Nhà máy bia tại khu công nghiệp Phú Bài đã chính thức đi vào hoạt động đánh dấu một bước phát triển quan trọng nữa của nhà máy

1.2 SẢN PHẨM CỦA CÔNG TY BIA HUẾ

Là loại bia dòng chính, bia HUDA luôn luôn được khách hàng trong

và ngoài nước yêu mến và ủng hộ, chiếm vị trí hàng đầu tại các tỉnh miền Trung Hiện nay Bia HUDA đã có những chủng loại khác nhau nhằm phục

vụ ngày càng tốt hơn nhu cầu của người tiêu dùng Các loại bia đều được đóng chai, thùng, có bao bì, nhãn mác trang nhã với nồng độ cồn là 4,7 độ,

và sản xuất trên dây chuyền công nghệ tiến tiến nhất của tập đoàn Carlsberg A/S, Đan Mạch

Bia FESTIVAL ra đời để phục vụ cho các Festival quốc tế tại Huế vào năm 2000, 2002,

2004, 2006 và được người tiêu dùng rất hoan nghênh Hiện nay nhãn hiệu FESTIVAL đang được khuyếch trương rộng rãi trên khắp cả nước Bia FESTIVAL được đóng chai trong chai 330ml màu ô liu, trang nhã có chất lượng cao và là nhãn hiệu cao cấp của công ty

Festival Beer

Bia Carlsberg - loại bia đặc biệt thành công

và nổi tiếng ở Châu Âu, đã có mặt tại Việt Nam từ nhiều năm nay Với thông điệp

“Carlsberg chai nổi mới - Đẳng cấp quốc tế”, Công ty Bia Huế muốn giới thiệu đến những người sành bia một “thế hệ mới” của bia Carlsberg với logo dập nổi rất độc đáo và sành điệu, tạo cho người sử dụng cảm giác thoải mái khi cầm chai bia trên tay và sự tự tin khi thưởng thức

Carlsberg beer

4

Là loại bia dòng chính, bia HUDA luôn luôn được khách hàng trong và ngoài nước yêu mến và ủng hộ, chiếm

vị trí hàng đầu tại các tỉnh miền Trung Hiện nay bia HUDA đã có những chủng loại khác nhau nhằm phục vụ ngày càng tốt hơn nhu cầu của người tiêu dùng

Huda Beer

Bia HUDA lon được sản xuất trên hai loại bao bì: Thùng 12 lon và thùng 24 lon nhằm tăng sự phong phú trong lựa chọn của khách hàng đáp ứng tối đa nhu cầu sử dụng của người tiêu dùng Với dung tích là: 330ml/ lon, độ cồn: 4,5 độ sẽ rất thuận tiện cho khách hàng hơn khi mua sản phẩm này vì không phải quan tâm đến việc trả vỏ và két

Huda Beer lon

HUE BEER: là sản phẩm được sản xuất dùng cho xuất khẩu, được biết nhiều qua thị trường xuất khẩu tại Hoa

Kỳ Bia được đóng chai 355ml kèm theo xách 6 chai rất tiện lợi cho khách

hàng Hue BEER đã được đăng ký

nhãn hiệu tại Mỹ

Hue Beer

6

1.3 CƠ CẤU TỔ CHỨC CỦA NHÀ MÁY

Phòng nhân sự

Hội đồng quản trị

Tổng giám đốc

Giám đốc tài chính

Trưởng ca

Người vận hành

Giám đốc kỷ thuật

Phòng cung ứng

Nhân viên

PX Công nghệ

PX Chiết

PX

Cơ điện

Trưởng ca

Người vận hành

Trưởng ca

Người vận hành

1.4 SƠ ĐỒ TỔNG MẶT BẰNG NHÀ MÁY PHÚ BÀI

Cổng

nguyên liệu

Lọc bia Tank bia

trong

Lên men C.I.P

Kho chứa bia thành phẩm

Bãi xuất hàng

Phân xưởng chiết Khu đất mở rộng Bãi chứa vỏ bia

1.5 AN TOÀN VÀ VỆ SINH LAO ĐỘNG

- Ở khu vực nhập liệu thường được trang bị khẩu trang chống bụi

vì người làm việc thường tiếp xúc với bụi

- Ở nhà nấu người lao động thường tiếp xúc với hóa chất như cân đong hóa chất, cho nên được trang bị khẩu trang găng tay để tránh tiếp xúc với hóa chất

- Những người làm việc trong phòng thí nghiệm luôn phải pha chế hóa chất cho nên được trang bị khẩu trang, găng tay, kính đeo mắt chống hóa chất

- Với làm việc ở phân xưởng cơ điện được trang bị giầy cách điện, găng tay Đặt biệt giầy cách điện là thiết bị được trang bị cho tất cả các lao động trong công ty tránh trường hợp bị rò điện

- Đối với những người làm việc trên cao được trang bị dây thắt lưng, mũ bảo hiểm

- Ở phân xưởng chiết để tránh trường hợp bị những mảnh vỡ trừ các chai bia bị nổ trong quá trình sản xuất, vận hành Người lao động được trang bị găng tay, áo bảo vệ cơ thể, các thiết bị vận hành (máy

chiết, máy dán nhãn) đều được lắp đặt các tấm chắn để tránh những mảnh vỡ văng ra khi các chai bia bị nổ

- Đặc biệt ở nhà máy trang bị các thiết bị phòng cháy chữa cháy ở mọi khâu sản xuất vào hệ thống báo cháy ở quanh các phân xưởng sản xuất của nhà máy

đã đề ra những yêu cầu bảo đảm vệ sinh hết sức nghiêm ngặt

- Đối với công đoạn nhập liệu nguyên liệu được nhập phải bảo đảm

vệ sinh (ít lẫn tạp chất, nhiễm vi sinh vật ), ở đây thường có nhiều bụi cho nên được trang bị máy hút bụi, quạt thông gió, thiết bị lọc bụi Các thiết bị lọc bụi, silo chứa nguyên liệu, quạt thông gió được vệ sinh định kỳ cả bên trong lẫn bên ngoài

- Nhà nấu

+ Các thiết bị sàng, nghiền (gạo và malt) được vệ sinh định kỳ Thiết

bị sàng thường đựơc tháo dở các tấm sàng để vệ sinh Thiết bị nghiền được

vệ sinh bên ngoài lẫn bên trong trước và sau từng mẻ xay bằng nước nóng (bên trong)

+ Các nồi nấu luôn được lau chùi bên ngoài và sử dụng hóa chất tẩy rửa bên trong theo định kỳ, nhằm làm sạch thiết bị và tiêu diệt các vi sinh

10

vật Các hóa chất tấy rửa đòi hỏi không ăn mòn thiết bị, không gây độc cho người và dể rửa sạch

+ Nền nhà, phòng họp, các tủ vật dụng đều được lâu chùi và vệ sinh hằng ngày

- Phân xưởng lên men là khu vực yêu cầu vệ sinh cao nhất vì vậy sàn nhà và các thiết bị lên men phải được vệ sinh hằng ngày Sàn nhà

và bên ngoài thiết bị được lâu chùi bằng xà phòng, bên trong được vệ sinh bằng hoá chất

- Phân xưởng chiết được vệ sinh cẩn thận trước và sau những ca sản xuất sàn nhà và các thiết bị được phun rửa sạch sẽ tránh trường hợp vi sinh vật xâm nhiễm

- Đối với hệ thống cống rảnh, các đường ống dẫn định kỳ được vệ sinh bằng hóa chất tẩy rửa và được rửa lại bằng nước sạch với vòi phun áp lực cao Đặt biệt nhà máy có hệ thống xử lý nước thải nhằm bảo đảm chất lượng nước thải không gây ô nhiễm khi thải ra môi trường

2 CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT BIA TỔNG QUÁT TẠI NHÀ MÁY BIA PHÚ BÀI

2.1 Quy trình công nghệ sản xuất

12

Dán nhãn in date

Thu hồi men

CO2Thu hồi

Làm lạnh

Tác nhân lạnh

Nguyên liệu

Làm sạch sơ bộ Silô chứa gạo

Silô chứa malt

Nghiền gạo

Nước 400C

Nồi nấu malt

Nồi nấu gạo

Bã hoa

2.2 Thuyết minh quy trình công nghệ sản xuất

Nghiền nguyên liệu

Malt và gạo trong quá trình vận chuyển và bảo quản có thể lẫn tạp chất cho nên cần làm sạch trước khi đưa vào sản xuất

Sau khi làm sạch nguyên liệu được đưa đến thùng chứa - cân để định lượng cho một mẻ nấu Tiếp tục được đưa qua máy nghiền nhằm phá vỡ cấu trúc của tế bào hạt thành những mảnh nhỏ nhằm làm tăng bề mặt tiếp xúc tạo điều kiện hồ hoá nhanh và enzyme dễ dàng tiếp cận cơ chất để thực hiện quá trình thuỷ phân nhanh và triệt để hơn

Tại nhà máy sử dụng phương pháp nghiền ướt ưu điểm của phương pháp nghiền ướt:

- Cho nhiều chất chiết hơn nghiền khô

- Tránh được tiếng ồn và bụi

- Vỏ trấu được giữ nguyên tạo lớp đệm cho quá trình lọc

- Phá vỡ hoàn toàn nội nhũ tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình đường hóa

Máy kiểm tra

Máy kiểm tra

Bia thành phẩm

Trong qúa trình này gạo sau khi nghiền xong được bơm qua nồi nấu

và dưới tác dụng của các enzyme ở nhiệt độ nhất định sẽ được hồ hoá trong

“nồi nấu gạo” Tương tự như vậy, malt sẽ được đường hoá, sau đó được phối trộn lại với nhau trong nồi nấu malt để được đường hoá trước khi được bơm sang nồi lọc Mục đích chính của giai đoạn này là hoà tan hết chất đường, cũng như một số protein quan trọng phục vụ cho quá trình lên men ra khỏi những thành phần không hoà tan như vỏ trấu, chất xơ Dịch đường thu được sau khi lọc được houblon hoá nhằm trích ly chất đắng, tinh dầu thơm, polyphenol, các hợp chất chứa nitơ và các thành phần khác của hoa houblon vào dịch đường để biến đổi nó thành dịch đường có vị đắng và hương thơm dịu của hoa Đồng thời, quá trình này cũng giúp tăng độ bền keo của dịch đường, thành phần sinh học của nó được ổn định và tăng hoạt tính sức căng bề mặt tham gia vào quá trình tạo và giữ bọt Sau khi quá trình đun sôi và houblon hoá kết thúc, toàn bộ lượng oxy đã bay ra ngoài theo hơi nước và trong dịch đường có rất nhiều cặn Do đó dịch đường cần được bơm qua bồn lắng cặn theo phương pháp lắng xoáy, kết quả sẽ làm chúng lắng tụ vào tâm đáy thùng để tách cặn Trước khi đưa qua bộ phận làm lạnh nhanh, dịch houblon hóa được làm nguội đến mức cần thiết phù hợp với nhiệt độ lên men

Bổ sung oxy

Ngay sau khi làm lạnh đến nhiệt độ lên men, dịch đường được bổ sung thêm O2 với hàm lượng 3,5 - 4 mg/lít dịch đường nhằm tăng sinh khối nấm men trong quá trình lên men Đồng thời có bổ sung thêm Maturex (một dạng chế phẩm của enzyme) để kích hoạt cho nấm men phát triển Dịch này tiếp tục được bơm sang tank lên men cùng với nấm men (dạng men sữa hoặc men sữa tái sử dụng từ mẻ lên men trước)

Lên men là giai đoạn quyết định để chuyển hoá dịch đường houblon

hoá thành bia dưới tác động của nấm men thông qua hoạt động sống của chúng Phản ứng sinh học chính của quá trình này tạo cồn và CO2 Ngoài

ra, nhà sản xuất còn thu được một dịch lên men có nhiều cấu tử với tỉ lệ về khối lượng của chúng hài hoà và cân đối

14

Có thể chia quá trình lên men thành hai giai đoạn: quá trình lên men chính nhằm thay đổi lớn về lượng và biến đổi sâu sắc về chất trong các cấu

tử hợp thành chất hoà tan của dịch đường, quá trình lên men phụ nhằm chuyển hoá hết phần đường có khả năng lên men còn tồn tại trong bia non, đồng thời làm ổn định thành phần và tính chất cảm quan của sản phẩm

Làm trong bia

Đây là quá trình tách các hạt dạng keo, nấm men sót, các phức chất protein – polyphenol, và nhiều loại hạt ly ty khác để tăng thời gian bảo quản và lưu hành sản phẩm trên thị trường, tăng giá trị cảm quan về độ trong suốt của bia

Bia sau khi làm lạnh được đưa qua máy lọc nến Trong quá trình lọc

có sử dụng đất lọc (diatomit) để quá trình lọc tốt hơn và hiệu suất cao hơn

* Các công đoạn của quá trình lọc:

 Bơm nước bài khí vào đầy thiết bị để đuổi khí

 Hòa bột trợ lọc với nước và bơm tuần hoàn vào thiết bị lọc để hình thành lớp bột trợ lọc trên thân cây nến lọc

 Tiến hành lọc bia, trong quá trình lọc thường xuyên bổ sung bột trợ lọc

 Kết thúc quá trình lọc, dùng nước đã bài khí đẩy bia ra khỏi máy lọc

 Dùng khí nén thổi vào gây rung vỉ gắn nến lọc để tách lớp bột lọc và cặn bẩn khỏi nến lọc

Bia sau khi ra khỏi máy lọc thô sẽ được đưa qua tank đệm sau

Mục đích cho qua tank đệm trước và tank đệm sau là nhằm cân bằng áp suất Sau đó được đưa qua thiết bị lọc tinh Trước khi đưa qua thiết bị lọc tinh bia được hòa trộn với nước đã bài khí 1- 20C để đảm bảo độ cồn theo yêu cầu

Chiết rót

* Nguyên tắc: Bia được chiết theo nguyên tắc đẳng áp, diễn ra hai giai đoạn:

- Thùng chứa được tạo áp suất đối kháng với không khí nén hoặc CO2

- Dòng bia tự chảy nhờ chênh lệch chiều cao khi đã có sự cân bằng

áp suất

* Tiến hành: Chai sau khi đã đảm bảo yêu cầu được băng tải đưa đến máy chiết và đóng nắp Đầu tiên, CO2 hòa trộn với bia rồi được đưa vào chai đã được hút chân không Lượng CO2 bổ sung rất ít có tác dụng hỗ trợ cho quá trình chiết

Nhiệt độ bia nạp vào 2,4 ÷ 2,70C, áp suất chân không trong chai từ -0,75 ÷ -0,89 bar Dung tích bia trong chai 0,45lít

Chai sau khi đã được nạp bia nhanh chóng đưa qua máy đóng nắp Trước khi đóng nắp có phun tia nước vào chai bia để loại O2 và bọt, hàm lượng nước phun vào rất ít Nhiệt độ nước phun 83 ÷ 850C, áp suất phun 4,2 bar

* Yêu cầu của quá trình chiết bia:

- Không làm tổn thất bia

- Toàn bộ các chai được rót đủ lượng bia

- Chất lượng bia không bị ảnh hưởng: tránh sự nhiễm tạp vi sinh vật,

sự xâm nhập O2, tổn thất CO2

* Phương pháp thanh trùng: Thanh trùng tunnel

Đây là phương pháp thanh trùng bia sau khi đã chiết bia vào chai Trong quá trình này chai được dẫn qua thiết bị thanh trùng trong thời gian

40 phút

Các chai khi đi qua hầm thanh trùng sẽ được trải qua các chế độ nhiệt khác nhau trong khoảng thời gian xác định nhờ hệ thống băng tải chuyển động liên tục

16

Chai được nạp vào một đầu và được di chuyển dưới các vùng có phun nước ở các nhiệt độ khác nhau Nhiệt độ của các khoang được bố trí sao cho bia dần dần được nâng tới nhiệt độ thanh trùng, sau đó chai tiếp tục được làm nguội dần xuống nhiệt độ thường.

Nhiệt độ thanh trùng là 65,5oC,thời gian thanh trùng là 40 phút, độ thanh trùng PU = 10÷ 50PU, nhưng khống chế ở 15 ÷ 25PU

* Nhiệt độ của các vùng làm việc ở máy thanh trùng:

3 CÔNG NGHỆ VÀ THIẾT BỊ TRONG CÔNG ĐOẠN ĐƯỜNG HÓA VÀ HOUBLON HÓA

3.1 Sơ đồ bố trí phân xưởng nấu

Nồi nấu malt

Nồi nấu gạo

Thùng chứa bã Thiết bị lọc

Lắng trongHoa houblon Houblon hóa